CN109878514A

CN109878514A - 一种车辆周围环境的分项方法及其应用系统

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Publication number: CN109878514A
Application number: CN201910189374.5A
Authority: CN
Inventors: 周辰; 陶晶晶
Original assignee: Dilu Technology Co Ltd
Current assignee: Dilu Technology Co Ltd
Priority date: 2019-03-13
Filing date: 2019-03-13
Publication date: 2019-06-14
Anticipated expiration: 2039-03-13
Also published as: CN109878514B

Abstract

本发明公开了一种车辆周围环境的分项方法及其应用系统，分项方法包括，将生活中的物质P进行分类，将分类后的物质P，根据其与使用该系统的车辆的关系，进行分级；应用系统包括，采集单元，采集各个方面的数据并传输到处理单元；处理单元，接受到采集单元的数据，并将所述采集单元捕获的图像转换为显示图像，将结果传送到分项单元；分项单元，包括环境数据层、分类层和分级层；显示单元，将所述分类层和分级层的信息在所述车辆上投影，显示用于驾驶员观察的显示图像。通过分项方法对车辆周围环境进行分类、分级，将车辆周围更多的环境信息展现在车内人员面前，从而帮助车内人员明确各物质与车辆的相关性。

Description

一种车辆周围环境的分项方法及其应用系统

技术领域

本发明涉及汽车内部设备的技术领域，特别是，涉及能够通过分类、分级来避免事故的一种车辆周围环境的分项方法及其应用系统。

背景技术

现代化自动或半自动驾驶系统包括多个提供三维立体全境环视图像的车载摄像机，由于车辆制造商不断提升车辆的技能，人们由早期的对车辆的安全性、舒适性及操控性等性能的要求，进而提高为对停车的方便与障碍物的检测等性能的要求。例如，车辆装设“360度环境系统”从所检测到的数据中可获得车辆周围环境的信息，尤其是为了能安全驾驶，需要精确识别车道或其他车辆，以在停车或行驶等情况下方便操作。

而现有技术中对当前环境中对象描述总体量级及种类的匮乏，以致于不能分辨出物质，车辆在行驶过程中，障碍物不能被识别，驾驶者的交通安全性依然不能保证。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明其中一个目的是提供一种车辆周围环境的分项方法，以方便根据不同的情况将车辆外界的物质分类、分级。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种车辆周围环境的分项方法，将生活中的物质P进行分类；将分类后的物质P，根据其与使用该系统的车辆的关系，进行分级。

作为本发明所述车辆周围环境的分项方法的一种优选方案，其中：所述分类，将所述物质P分成第一类别G₁、第二类别G₂、第三类别G₃、第四类别G₄和第五类别G₅，所述第一类别G1包括人和婴儿车，所述第二类别G₂包括车辆，所述第三类别G₃包括具有行为能力的动物，所述第四类别G₄包括道路安全标志，所述第五类别G₅包括静止的障碍物。

作为本发明所述车辆周围环境的分项方法的一种优选方案，其中：所述分级，包括第一级别I₁、第二级别I₂、第三级别I₃和第四级别I₄；其中，所述第一级别I₁为警告，所述第二级别I₂为提示，所述第三级别I₃为感知，所述第四级别I₄为环境数据采集。

作为本发明所述车辆周围环境的分项方法的一种优选方案，其中：所述分级包括三个步骤，第一步，比较装载带有该方法的车辆的当前速度V’与速度限值V的关系；第二步，预测车辆的实际反应时间T’，比较实际反应时间T’与安全反应时间T的关系；第三步，判断车辆距离物质的当前距离D’与安全距离D的关系。

作为本发明所述车辆周围环境的分项方法的一种优选方案，其中：所述安全距离D包括第一安全距离D₁、第二安全距离D₂、第三安全距离D₃、第四安全距离D₄和第五安全距离D₅；其中，第一安全距离D₁＜第二安全距离D₂＜第三安全距离D₃＜第四安全距离D₄＜第五安全距离D₅。

作为本发明所述车辆周围环境的分项方法的一种优选方案，其中：所述车辆采集到第四类别G₄的数据，作为第二级别I₂提示。

作为本发明所述车辆周围环境的分项方法的一种优选方案，其中：所述车辆的当前速度V’静止，且所述车辆在第一安全距离D₁内的第一类别G₁、第二类别G₂、第三类别G₃和第五类别G₅，均作为第二级别I₂提示。

作为本发明所述车辆周围环境的分项方法的一种优选方案，其中：所述车辆的当前速度V’的数值在0和速度限值V之间，判断当前距离D’与安全距离D的关系；若所述车辆在第三安全距离D₃内的第一类别G₁、第二类别G₂、第三类别G₃和第五类别G₅，均作为第三级别I₃感知；若所述车辆在第一安全距离D₁内的第一类别G₁、第二类别G₂和第三类别G₃，均作为第二级别I₂提示。

作为本发明所述车辆周围环境的分项方法的一种优选方案，其中：以当前速度V’在安全反应时间T内，所述车辆行驶的距离不小于所述车辆到所述物质P的距离，作为第一级别I₁警告。

作为本发明所述车辆周围环境的分项方法的一种优选方案，其中：若所述车辆的当前速度V’大于所述速度限值V，所述车辆距离其前方车辆的第六安全距离D₆内，或所述车辆其他方向距离车辆在第七安全距离D₇内，第一类别G₁、第二类别G₂和第三类别G₃，均作为第二级别I₂提示；所述车辆距离其前方车辆的第八安全距离D₈内，或所述车辆其他方向距离车辆在第九安全距离D₉内，第一类别G₁、第二类别G₂、第三类别G₃和第五类别G₅，均作为第三级别I₃感知；其中，所述第六安全距离D₆是关于第一安全距离D₁、第四安全距离D₄、速度限值V和当前速度V’的函数；其中，所述第七安全距离D₇是关于第一安全距离D₁、第二安全距离D₂、速度限值V和当前速度V’的函数；其中，所述第八安全距离D₈是关于第五安全距离D₅、第四安全距离D₄、速度限值V和当前速度V’的函数；其中，所述第九安全距离D₉是关于第三安全距离D₃、第二安全距离D₂、速度限值V和当前速度V’的函数。

作为本发明所述车辆周围环境的分项方法的一种优选方案，其中：以当前速度V’在实际反应时间T’内，所述车辆行驶的距离不小于所述车辆到所述物质P的距离，作为第一级别I₁警告；其中，所述实际反应时间T’是关于安全反应时间T、速度限值V和当前速度V’的函数。

本发明的另一个目的是提供一种应用显示车辆周围环境的分项方法的系统，提供了一种车辆周围环境的分项方法的应用方法。

本发明提供如下技术方案：一种应用显示车辆周围环境的分项方法的系统，包括，采集单元，采集各个方面的数据并传输到处理单元；处理单元，接受到采集单元的数据，并将所述采集单元捕获的图像转换为显示图像，将结果传送到分项单元；分项单元，包括环境数据层、分类层和分级层，所述环境数据层接受所述处理单元的运算结果，并分配给所述分类层和分级层，所述分类层采用上述方法中的分类，分级层采用上述方法中的分级；显示单元，将所述分类层和分级层的信息在所述车辆上投影，显示用于驾驶员观察的显示图像。

作为本发明所述应用显示车辆周围环境的分项方法的系统的一种优选方案，其中：所述采集单元，包括车载摄像机数据、雷达数据、超声数据和LIDAR数据，所述车载摄像机数据通过车载摄像机的镜头捕获车辆周围环境的摄像机图像，且车载摄像机上有图像传感器。

本发明的有益效果：通过分项方法对车辆周围环境进行分类、分级，将车辆周围更多的环境信息展现在车内人员面前，并基于不同的物质，以不同的展现方式体现，从而帮助车内人员明确各物质与车辆的相关性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明车辆周围环境的分项方法中的提供的一种实施例中一种场景的整体结构示意图；

图2为本发明车辆周围环境的分项方法中的提供的一种实施例中另一种场景的整体结构示意图；

图3为本发明应用显示车辆周围环境的分项方法的系统中的提供的整体结构流程示意图；

图4为本发明应用显示车辆周围环境的分项方法的系统中的应用中分类效果展示示意图；

图5为本发明应用显示车辆周围环境的分项方法的系统中的应用中分级效果展示示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

参照图1～图2，本发明提供了一种车辆周围环境的分项方法，该方法主要分为两步：

其一，将生活中的物质P进行分类；

其二，将分类后的物质P，根据其与使用该系统的车辆的关系，进行分级。

所述分类，将所述物质P分成第一类别G₁、第二类别G₂、第三类别G₃、第四类别G₄和第五类别G₅，所述第一类别G1包括人和婴儿车，所述第二类别G₂包括车辆，所述第三类别G₃包括具有行为能力的动物，所述第四类别G₄包括道路安全标志，所述第五类别G₅包括静止的障碍物。

具体的，对于物质(人、物)的分类，分为很多种，在本方法中，为具体说明，列举出几种仅作为示例参考，在实际产品中，分类的类被不仅限于此实施例。

例如，第一类别G₁包括成人、儿童、幼儿和婴儿手推车等。

例如，第二类别G₂包括轿车、SUV、越野车、MPV、小型货车、公交车、大型货车、专用汽车、特种车、摩托车和电动自行车等。

例如，第三类别G₃包括猫、狗、家禽、家畜和野生动物等。

例如，第四类别G₄包括道路上的限速牌、方向指示牌等。

例如，第五类别G₅包括体积大于1L的可移动障碍物(如移动垃圾桶)、建筑、设施、树木和灌木等。

所述分级，包括第一级别I₁、第二级别I₂、第三级别I₃和第四级别I₄，第一级别I₁为警告，第二级别I₂为提示，第三级别I₃为感知，第四级别I₄为环境数据采集。

所述分级包括三个步骤：

第一步，比较装载带有该方法的车辆的当前速度V’与速度限值V的关系；

第二步，预测车辆的实际反应时间T’，比较实际反应时间T’与安全反应时间T的关系；

第三步，判断车辆距离物质的当前距离D’与安全距离D的关系。

其中，安全距离D包括第一安全距离D₁、第二安全距离D₂、第三安全距离D₃、第四安全距离D₄和第五安全距离D₅，且第一安全距离D₁＜第二安全距离D₂＜第三安全距离D₃＜第四安全距离D₄＜第五安全距离D₅。

在本实施例中，为了能使理解的更为方便、且透彻，对安全距离D进行数值上的定义。

第一安全距离D₁为1m，第二安全距离D₂为5m，第三安全距离D₃为10m，第四安全距离D₄为100m和第五安全距离D₅为200m。

当车辆的当前速度V’静止时(当前速度V’＝0)，且车辆在第一安全距离D₁内的第一类别G₁、第二类别G₂、第三类别G₃和第五类别G₅，均作为第二级别I₂提示。也就是说，当使用该方法的车辆不行使时，同时距离车辆的成人、儿童、幼儿、婴儿手推车、轿车、SUV、越野车、MPV、小型货车、公交车、大型货车、专用汽车、特种车、摩托车和电动自行车、猫、狗、家禽、家畜和野生动物、移动垃圾桶、建筑、设施、树木或灌木等，在第一安全距离D₁(1m)内，就提醒一下驾驶员，注意驾驶。

当车辆的当前速度V’的数值在0和速度限值V之间，判断当前距离D’与安全距离D的关系；若所述车辆在第三安全距离D₃内的第一类别G₁、第二类别G₂、第三类别G₃和第五类别G₅，均作为第三级别I₃感知；若所述车辆在第一安全距离D₁内的第一类别G₁、第二类别G₂和第三类别G₃，均作为第二级别I₂提示。也就是说，当使用该方法的车辆的当前速度V’的数值在0和速度限值V之间时，如果距离车辆的成人、儿童、幼儿、婴儿手推车、轿车、SUV、越野车、MPV、小型货车、公交车、大型货车、专用汽车、特种车、摩托车和电动自行车、猫、狗、家禽、家畜和野生动物、移动垃圾桶、建筑、设施、树木或灌木等，在第三安全距离D₃(10m)内，仅采集数据。如果距离车辆的成人、儿童、幼儿、婴儿手推车、轿车、SUV、越野车、MPV、小型货车、公交车、大型货车、专用汽车、特种车、摩托车和电动自行车、猫、狗、家禽、家畜或者野生动物在第一安全距离D₁(1m)内，就提醒一下驾驶员，注意驾驶。

应当注意的是，以当前速度V’在安全反应时间T内，所述车辆行驶的距离不小于所述车辆到所述物质P的距离，其概率大于70％，作为第一级别I₁警告。

当车辆的当前速度V’大于所述速度限值V时，车辆距离其前方车辆的第六安全距离D₆内，或所述车辆其他方向距离车辆在第七安全距离D₇内，第一类别G₁、第二类别G₂和第三类别G₃，均作为第二级别I₂提示。所述车辆距离其前方车辆的第八安全距离D₈内，或所述车辆其他方向距离车辆在第九安全距离D₉内，第一类别G1、第二类别G2、第三类别G3和第五类别G₅，均作为第三级别I₃感知。

其中，第六安全距离D₆是关于第一安全距离D₁、第四安全距离D₄、速度限值V和当前速度V’的函数，例如，D₆＝D₁+(D₄-D₁)/(100-V)*(V’-V)。

其中，第七安全距离D₇是关于第一安全距离D_1、第二安全距离D₂、速度限值V和当前速度V’的函数，例如，D₇＝D₁+(D₂-D₁)/(100-V)*(V’-V)。

其中，第八安全距离D₈是关于第五安全距离D₅、第四安全距离D₄、速度限值V和当前速度V’的函数，例如，D₈＝D₄+(D₅-D₄)/(100-V)*(V’-V)。

第九安全距离D₉是关于第二安全距离D₂、第三安全距离D₃、速度限值V和当前速度V’的函数，例如，D₉＝D₂+(D₃-D₂)/(100-V)*(V’-V)。

应当注意的是，以当前速度V’在实际反应时间T’内，所述车辆行驶的距离不小于所述车辆到所述物质P的距离，作为第一级别I₁警告。

其中，所述实际反应时间T’是关于安全反应时间T、速度限值V和当前速度V’的函数。

需要说明的是，车辆采集到第四类别G₄的数据，作为第二级别I₂提示。

因此，分级，包括第一级别I₁、第二级别I₂、第三级别I₃和第四级别I₄。

第一级别I₁为警告分为两种情况：

其一，当车辆的当前速度V’的数值在0和速度限值V之间，以当前速度V’在安全反应时间T内，所述车辆行驶的距离不小于所述车辆到所述物质P的距离，作为第一级别I₁警告。

其二，当车辆的当前速度V’大于所述速度限值V时，以当前速度V’在实际反应时间T’内，所述车辆行驶的距离不小于所述车辆到所述物质P的距离，作为第一级别I₁警告。

第二级别I₂为提示分为四种情况：

其一，当车辆的当前速度V’静止时(当前速度V’＝0)，且车辆在第一安全距离D₁内的第一类别G₁、第二类别G₂、第三类别G₃和第五类别G₅，均作为第二级别I₂提示。

其二，当车辆的当前速度V’的数值在0和速度限值V之间，若所述车辆在第一安全距离D₁内的第一类别G₁、第二类别G₂和第三类别G₃，均作为第二级别I₂提示。需要说明的是，这里不包括第五类别G₅的情况，是为了减少误报。

其三，当车辆的当前速度V’大于所述速度限值V时，车辆距离其前方车辆的第六安全距离D₆内，或所述车辆其他方向距离车辆在第七安全距离D₇内，第一类别G₁、第二类别G₂和第三类别G₃，均作为第二级别I₂提示。需要说明的是，这里不包括第五类别G₅的情况，是为了减少误报。

其四，车辆采集到第四类别G₄的数据，作为第二级别I₂提示。

第三级别I₃为感知分为两种情况：

其一，当车辆的当前速度V’的数值在0和速度限值V之间，若所述车辆在第三安全距离D₃内的第一类别G₁、第二类别G₂、第三类别G₃和第五类别G₅，均作为第三级别I₃感知。

其二，当车辆的当前速度V’大于所述速度限值V时，所述车辆距离其前方车辆的第八安全距离D₈内，或所述车辆其他方向距离车辆在第九安全距离D₉内，第一类别G1、第二类别G2、第三类别G3和第五类别G₅，均作为第三级别I₃感知。

应当说明的是，在本申请中的车辆的当前速度V’的数值在0和速度限值V之间与车辆倒车属于同一种性质，也就是两者情况相同。

第四级别I₄为环境数据采集，包括一种情况：

车辆附件的环境数据属于第五类别G₅，均属于第四级别I₄。

参照图1～图5，本发明还提供了一种应用显示车辆周围环境的分项方法的系统，该主体包括，采集单元100、处理单元200、分项单元300和显示单元400，采集单元100采集各个方面的数据并传输到处理单元200，处理单元200接受到采集单元100的数据，并将采集单元100捕获的图像转换为显示图像，将结果传送到分项单元300，分项单元300将分类、分级后的数据传给显示单元400。

采集单元100，包括车载摄像机数据101、雷达数据102、超声数据103和LIDAR数据104，所述车载摄像机数据101通过车载摄像机的镜头捕获车辆周围环境的摄像机图像，且车载摄像机上有图像传感器。

分项单元300包括环境数据层301、分类层302和分级层303，环境数据层301接受所述处理单元200的运算结果，并分配给所述分类层302和分级层303，所述分类层302采用上述方法进行分类，分级层303采用上述方法进行分级。

显示单元400，将所述分类层302和分级层303的信息在所述车辆上投影，参照图4和图5，显示用于驾驶员观察的显示图像。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种车辆周围环境的分项方法，其特征在于：包括，

将生活中的物质P进行分类；

将分类后的物质P，根据其与使用该系统的车辆的关系，进行分级。

2.根据权利要求1所述的车辆周围环境的分项方法，其特征在于：所述分类，将所述物质P分成第一类别G₁、第二类别G₂、第三类别G₃、第四类别G₄和第五类别G₅，

所述第一类别G₁包括人和婴儿车，所述第二类别G₂包括车辆，所述第三类别G₃包括具有行为能力的动物，所述第四类别G₄包括道路安全标志，所述第五类别G₅包括静止的障碍物。

3.根据权利要求1或2所述的车辆周围环境的分项方法，其特征在于：所述分级，包括第一级别I₁、第二级别I₂、第三级别I₃和第四级别I₄；

其中，所述第一级别I₁为警告，所述第二级别I₂为提示，所述第三级别I₃为感知，所述第四级别I₄为环境数据采集。

4.根据权利要求3所述的车辆周围环境的分项方法，其特征在于：所述分级包括三个步骤，

5.根据权利要求4所述的车辆周围环境的分项方法，其特征在于：所述安全距离D包括第一安全距离D₁、第二安全距离D₂、第三安全距离D₃、第四安全距离D₄和第五安全距离D₅；

其中，第一安全距离D₁＜第二安全距离D₂＜第三安全距离D₃＜第四安全距离D₄＜第五安全距离D₅。

6.根据权利要求4或5所述的车辆周围环境的分项方法，其特征在于：所述车辆采集到第四类别G₄的数据，作为第二级别I₂提示。

7.根据权利要求5所述的车辆周围环境的分项方法，其特征在于：所述车辆的当前速度V’静止，且所述车辆在第一安全距离D₁内的第一类别G₁、第二类别G₂、第三类别G₃和第五类别G₅，均作为第二级别I₂提示。

8.根据权利要求5或7所述的车辆周围环境的分项方法，其特征在于：所述车辆的当前速度V’的数值在0和速度限值V之间，判断当前距离D’与安全距离D的关系；

若所述车辆在第三安全距离D₃内的第一类别G₁、第二类别G₂、第三类别G₃和第五类别G₅，均作为第三级别I₃感知；

若所述车辆在第一安全距离D₁内的第一类别G₁、第二类别G₂和第三类别G₃，均作为第二级别I₂提示。

9.根据权利要求8所述的车辆周围环境的分项方法，其特征在于：以当前速度V’在安全反应时间T内，所述车辆行驶的距离不小于所述车辆到所述物质P的距离，作为第一级别I₁警告。

10.根据权利要求7所述的车辆周围环境的分项方法，其特征在于：若所述车辆的当前速度V’大于所述速度限值V，

所述车辆距离其前方物质P的第六安全距离D₆内，或所述车辆其他方向距离车辆在第七安全距离D₇内，均作为第二级别I₂提示，其中，所述物质P属于第一类别G₁、第二类别G₂和第三类别G₃；

所述车辆距离其前方车辆的第八安全距离D₈内，或所述车辆其他方向距离车辆在第九安全距离D₉内，第一类别G₁、第二类别G₂、第三类别G₃和第五类别G₅，均作为第三级别I₃感知；

其中，所述第六安全距离D₆是关于第一安全距离D₁、第四安全距离D₄、速度限值V和当前速度V’的函数；

其中，所述第七安全距离D₇是关于第一安全距离D₁、第二安全距离D₂、速度限值V和当前速度V’的函数；

其中，所述第八安全距离D₈是关于第五安全距离D₅、第四安全距离D₄、速度限值V和当前速度V’的函数；

其中，所述第九安全距离D₉是关于第二安全距离D₂、第三安全距离D₃、速度限值V和当前速度V’的函数。

11.根据权利要求10所述的车辆周围环境的分项方法，其特征在于：以当前速度V’在实际反应时间T’内，所述车辆行驶的距离不小于所述车辆到所述物质P的距离，作为第一级别I₁警告；

12.一种应用显示车辆周围环境的分项方法的系统，其特征在于：包括，

采集单元(100)，采集各个方面的数据并传输到处理单元(200)；

处理单元(200)，接受到采集单元(100)的数据，并将所述采集单元(100)捕获的图像转换为显示图像，将结果传送到分项单元(300)；

分项单元(300)，包括环境数据层(301)、分类层(302)和分级层(303)，所述环境数据层(301)接受所述处理单元(200)的运算结果，并分配给所述分类层(302)和分级层(303)，所述分类层(302)采用如权利要求2中方法分类，分级层(303)采用如权利要求11中的方法分级；

显示单元(400)，将所述分类层(302)和分级层(303)的信息在所述车辆上投影，显示用于驾驶员观察的显示图像。

13.根据权利要求12所述的应用显示车辆周围环境的分项方法的系统，其特征在于：所述采集单元(100)，包括车载摄像机数据(101)、雷达数据(102)、超声数据(103)和LIDAR数据(104)，

所述车载摄像机数据(101)通过车载摄像机的镜头捕获车辆周围环境的摄像机图像，且车载摄像机上有图像传感器。